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从遗传学角度剖析:女性能在体育场上超越男性吗?

科学期刊的预言:女性能追赶甚至超越男性?

我在 2002 年还在读大四时,第一次看到两位 UCLA 生理学家的论文〈不用多久女性就会跑得比男性快?〉,当时我觉得这个标题很荒谬。在那之前我花了五个赛季,进行 800 米中距离跑步训练,成绩已经超越世界女子纪录。而且我还不是自己接力队上跑最快的。

但那篇论文发表在《自然》(Nature)期刊上,这是世上极具声望的科学期刊,所以一定有些道理。大众就是这么认为的。《美国新闻与世界报道》杂志在 1996 年亚特兰大奥运之前,对一千个美国人做了调查,结果其中有三分之二认为,“终有一天顶尖女运动员会胜过顶尖男运动员”。

1996 年亚特兰大奥运前,一千位美国人中有三分之二认为,“终有一天顶尖女运动员会胜过顶尖男运动员”。 图/envato

《自然》期刊上那篇论文的作者,把男子组和女子组从 200 米短跑到马拉松各项赛事历年的世界纪录画成图表,发现女子组纪录进步得远比男子组急速。他们用外推法从曲线的趋势推断未来,确定到 21 世纪前半叶,女性就会在各个赛跑项目击败男性。两名作者写道:“正因进步速度的差异实在非常大,而使(两者)差距逐渐缩小。”

2004 年,趁着雅典奥运成为新闻焦点之际,《自然》又特别刊出一篇同类型的文章〈2156 年奥运会场上的重要冲刺?〉(Momentous Sprint at the 2156 Olympics?)──标题所指的,正是女子选手会在 100 米短跑比赛中,胜过男子选手的预计时间。

2005 年,三名运动科学家在《英国运动医学期刊》发表了一篇论文,省去问号开门见山在标题宣称:〈女性终将做到〉(Women Will Do It in the Long Run.)。

难道男性主导世界纪录的情况,始终是歧视女性、把女性排除于竞技场外的结果?

20 世纪上半叶,文化规范与伪科学严重限制了女性参与运动竞技的机会。在 1928 年阿姆斯特丹奥运期间,有媒体(捏造)报道指称,女性选手在 800 米赛跑后筋疲力竭地躺在地上,这让一些医生和体育记者十分反感,使得他们认为这个比赛项目会危害女性健康。《纽约时报》上有篇文章就写:“这种距离太消耗女性的体力了。”〔1〕那几届奥运之后,在接下来的三十二年间,距离超过 200 米的所有女子项目,都突然遭禁,直到 2008 年奥运,男女运动员的径赛项目才终于完全相同。但《自然》期刊上的那几篇论文指出,随着女性参赛人数增多,看起来她们的运动成绩到最后可能会与男性并驾齐驱,甚至比男性更好。

运动能力的基因密码:性别差异的生物学根源

我去拜访约克大学的运动心理学家乔.贝克时,我们谈论到运动表现的男女差异,尤其是投掷项目的差异。在科学实验里证实过的所有性别差异中,投掷项目一直名列前茅。用统计学术语来说的话,男女运动员的平均投掷速度相差了三个标准差,大约是男女身高差距的两倍。这代表如果你从街上拉一千个男子,其中 997 人掷球的力气会比普通女性大。

不过贝克提到,这种情形可能是反映女性缺乏训练。他的太太是打棒球长大的,轻轻松松就能赢过他。他打趣说:“她会发出一束雷射光。”那么这是生物学上的差异吗?

男性和女性的 DNA 差异极小,仅限于在女性身上为X或男性为Y的那单一染色体。姊弟或兄妹从完全相同的来源取得基因,透过重组母亲和父亲的 DNA,确保兄弟姊妹绝对不会相近到变成复制人。

性别分化过程大部分要归结到 Y 染色体上的“SRY 基因”,它的全名是“Y 染色体性别决定区基因”。若要说有“运动能力基因”,那就非 SRY 基因莫属了。人类生物学的安排,就是让同样的双亲能够同时生育出男性的儿子和女性的女儿,即使传递的是相同的基因。SRY 基因是一把 DNA 万能钥匙,会选择性地启动发育成男性的基因。

我们在生命初期都是女性──每个人类胚胎在形成的前六周都是女性。由于哺乳动物的胎儿会接触到来自母亲的大量雌激素,因此预设性别为女性是比较合算的。在男性身上,SRY 基因到第六周时会暗示睪丸及莱氏细胞(Leydig cell)该准备形成了;莱氏细胞是睪丸内负责合成睪固酮的细胞。睪固酮在一个月之内会不断涌出,启动特定基因,关闭其他基因,两性投掷差距不用多久就会出现。

男孩还在子宫时,就开始发育出比较长的前臂,这使得他们日后投掷时会做出更有力的挥臂动作。尽管男孩和女孩在投掷技能方面的差异,不如成年男性和女性之间那么显着,但这种差异在两岁幼童身上已经很明显了。

性别分化过程大部分要归结到 Y 染色体上的“SRY 基因”,会选择性地启动发育成男性的基因。 图/envato

文化与训练的影响:投掷项目中的性别差距

为了确定孩童之间的投掷差距有多少与文化有关,北德州大学和西澳大学的科学家组成团队,共同测试美国孩童与澳洲原住民孩童的投掷技能。澳洲原住民没有发展出农业,仍过着狩猎采集生活,他们教导女孩丢掷战斗及狩猎用武器,就像教导男孩一样。这项研究确实发现,美国男孩和女孩在投掷技能上的差异,比澳洲原住民男孩和女孩之间的差异显着许多。不过尽管女孩因为较早发育长得较高较壮,男孩仍比女孩掷得更远。

普遍来说,男孩不仅比女孩更善于投掷,视觉追踪拦截飞行物的能力往往也出色许多;87% 的男孩在目标锁定能力的测试上,表现得比一般女孩好。另外,导致差异的部分原因,至少看起来是因为在子宫的时期接触到了睪固酮。由于先天性肾上腺增生症,而在子宫里接触到高浓度睪固酮的女孩,上述项目的表现会像男孩一样,而不像女孩;患有这种遗传疾病的胎儿,肾上腺会过度分泌男性荷尔蒙。

受过良好投掷训练的女性,能轻易胜过未受训练的男性,但受过良好训练的男性,表现会大幅超越受过良好训练的女性。男子奥运标枪选手掷出的距离,比女子奥运选手远大约三成,尽管女子组使用的标枪比较轻。此外,女性投出的最快棒球球速的金氏世界纪录是 65 mph(相当于时速 105 公里),表现不错的高中男生的球速经常比这还要快,有些男子职业球员可以投出超过 100 mph(相当于时速 160 公里)的球速。

在跑步方面,从 100 米到 1 万米,经验法则是把菁英级表现差距定在 11%。从短跑到超级马拉松,不管任何距离的赛跑,男子组的前十名都比女子组的前十名快大约 11%。〔2〕在职业等级,那就是个鸿沟。女子组的 100 米世界纪录,跟 2012 年奥运男子组的参赛资格还差了四分之一秒;而在一万米长跑,女子组的世界纪录成绩,与达到奥运参赛资格最低标准的男选手相比落后了一圈。

不论距离,男子组前十名的跑步速度普遍比女子组快约 11%。图/enavato

投掷项目与纯爆发力型运动项目的差距更大。在跳远方面,女子选手落后男子 19%。差距最小的是长距离游泳竞赛;在 800 米自由式比赛中,排名前面的女子选手,与排名前面的男子选手差距不到 6%。

预言女性运动员将超越男性的那几篇论文暗示,从 1950 年代到 1980 年代,女性表现的进展遵循一条会持续下去的稳定轨迹,但在现实中是有一段短暂爆发,随后趋于平稳──这是女子运动员,而非男子运动员进入的平稳期。尽管到 1980 年代,女性在 100 米到 1 英里各项赛跑的最快速度,都开始趋于稳定,但男子运动员仍继续缓慢进步,虽然只进步一点点。

数字很明确。菁英女子选手并未赶上菁英男子选手,也没有保持住状况,男性运动员则在非常慢地进步。生物学上的差距在扩大。但为什么原本就有差距存在?

注释

各报上气不接下气地报道 800 米女子选手纷纷倒在跑道上。正如运动杂志《跑步时代》(Running Times)2012 年的一篇文章指出的,实情是只有一个女子选手在终点线倒下,其余三名都打破了先前的世界纪录。据称人在现场的《纽约邮报》记者写道,“11 位凄惨的女性”当中有 5 人没有跑完,5 人在跑过终点线后倒下。《跑步时代》报道说,参赛的女运动员只有 9 个,而且全部跑完。

过去普遍认为,随着比赛距离拉长,女子赛跑选手会超越男子选手。这是克里斯多福.麦杜格(Christopher McDougall)在《天生就会跑》这本很吸引人的书里谈到的主题,但不完全正确。成绩非常优秀的跑者之间的 11% 差距,在最长距离和最短距离同样稳固存在。尽管如此,南非生理学家却发现,当一男一女的马拉松完赛时间不相上下,那个男士在距离短于马拉松的比赛中通常会赢过那个女士,但如果竞赛距离加长到 64 公里,女士就会跑赢。他们报告说,这是因为男性通常比较高又比较重,比赛距离越长,这就会变成很大的缺点。然而在世界顶尖超马选手当中,男女体型差异比一般群体中的差异小,而 11% 的成绩差距,也存在于超级长距离的最优秀男女选手之间。

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